CN104032092B - 用于钢水脱硫的合金及其在rh精炼过程的使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于钢水脱硫的合金，其成分质量百分比为Al：40～50％，Ca：10～30％，Si：≤1.0％，S≤0.045％，P≤0.045％，C≤0.1％，余量为Fe；还涉及利用所述用于钢水脱硫的合金进行RH精炼的方法；本发明解决了现有技术脱硫剂对浸渍管侵蚀性强、脱硫效率低、在精炼超低碳钢水时会造成大幅度增碳的问题。
Description
技术领域
本发明涉及钢水精炼脱硫领域，具体涉及一种用于钢水脱硫的合金及其在RH精炼过程的使用方法。
背景技术
目前，RH精炼脱硫常用方法为RH真空槽内加脱硫剂脱硫，该方法不需要对设备进行改造，成本较低，操作方便。RH真空槽内加脱硫剂脱硫常用的脱硫剂主要分两类：(1)CaO-CaF2系，优点是脱S效率理论上可以很高，但是文献报道效果不稳定且对浸渍管侵蚀性较强；(2)CaO-SiO2-Al2O3系，优点是对耐材腐蚀性较低，但是脱S率较低。
关于RH精炼脱硫剂的专利基本上都是基于以上两类进行的改造，如专利CN02139690.6一种脱硫剂及制造工艺，主要由亲硫剂、脱氧剂、发热剂、酸碱与熔点调节剂、反应促进剂、反应产物稳定剂及粘结剂组成，其缺点是配方特别复杂，且其中粘结剂会在精炼超低碳钢水时造成大幅度增碳；专利CNOZ120744.5和专利CN98101510.7都是预熔型脱硫剂及其制备方法，须经过预熔处理，制造复杂、耗能，预熔处理会降低脱硫剂的脱硫能力；专利CN01110080.X公开了一种钢铁用复合脱硫剂，缺点是碳化钙会在精炼超低碳钢水时造成大幅度增碳；
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种脱硫合金及其在RH精炼过程的使用方法，解决了现有技术脱硫剂对浸渍管侵蚀性强、脱硫效率低、在精炼超低碳钢水时会造成大幅度增碳的问题。
本发明通过以下技术方案实现：
一种用于钢水脱硫的合金，其成分质量百分比为Al：40～50％，Ca：10～30％，Si：≤1.0％，S≤0.045％，P≤0.045％，C≤0.1％，余量为Fe。
在上述技术方案中，所述合金的粒度为25～50mm。
一种利用以上所述用于钢水脱硫的合金进行RH精炼的方法，包括如下步骤：
(1)控制转炉终点温度在1680～1690℃，出钢量达1/5前，加入2～3kg/t小粒白灰，粒度10～40mm；测量转炉终点[O]含量，根据转炉终点[O]含量，在出钢量达2/5前加入铝铁用于脱氧，钢水目标[O]含量为200ppm；
(2)RH进站顶升完毕后，进行抽真空操作，真空度达到27kPa后，加入用于钢水脱硫的合金，加入量为1.0～2.0kg/t，同时打开钢包底吹；
(3)加入用于钢水脱硫的合金后循环2min，关闭底吹，测温定氧；根据不同钢种对温度的需求，如果温度低则吹氧升温，按照10Nm3升高1℃计算，加入铝粒调铝，控制钢液中Alt含量的质量百分比为0.03～0.05％；
(4)调铝后加最后一批料至破空处理时间8min～15min。
在上述技术方案中，所述用于钢水脱硫的合金加入方法是分两次加入，两次加入间隔为1min。
在上述技术方案中，所述底吹流量控制为100～200NL/min，控制液面不得出现明显气泡。
本发明的脱硫合金及脱硫方法放弃了传统的脱硫剂直接脱硫的思路，改为采用脱硫合金首先与钢中氧反应生成具备脱硫能力的化合物(Ca+[O]→CaO)，同时脱掉钢中的[O](Al+[O]→Al2O3)而达到间接脱硫的效果；由于本发明不必使用容易使浸渍管被腐蚀的CaF2以及容易使钢水碳含量增高的碳化钙，因此本发明的方法对浸渍管腐蚀性低且在需要精炼超低碳钢水时不会造成大幅度增碳问题。
附图说明
图1为进行本发明实施例提供的RH精炼方法前浸渍管情况；
图2为进行本发明实施例提供的RH精炼方法后浸渍管情况。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细描述。
本发明的合金及利用该合金进行RH精炼的方法在国内某大型钢厂“300t转炉吹炼(半镇静出钢)→300t RH精炼→连续浇注”工艺流程上进行了3炉次的工业试验，试验钢种为低碳、低合金钢，具体试验步骤和结果如下：
实施例一
转炉终点温度1689℃，终点[O]含量736ppm，终点S的质量百分比为0.0096％。出钢68s加入732kg小粒白灰，102s加入527kg铝铁。出钢完毕吊至RH处理，RH真空处理3min取样(标为1#样)、测温1623℃、定氧170ppm。RH真空度处理4min加入脱硫剂(本发明用于钢水脱硫的合金)237kg，同时打开钢包底吹，流量设置为150NL/min，观察液面微微涌动。循环1min后取样(标为2#样)，并加入第二批脱硫剂(本发明用于钢水脱硫的合金)197kg，循环5min后取样(标为3#样)，同时关闭底吹。随后测温1592℃、定氧10.2ppm，加入87kg铝粒，循环2min后，加入锰铁702kg，加入锰铁后至破空时间8min，破空后取结束样(标为4#样)。RH过程S含量变化与脱S率/见下表。
实施例二
转炉终点温度1683℃，终点[O]含量598ppm，终点S的质量百分比为0.0112％。出钢61s加入761kg小粒白灰，107s加入402kg铝铁。出钢完毕吊至RH处理，RH真空处理3min取样(标为1#样)、测温1618℃、定氧156ppm。RH真空度处理4min加入脱硫剂(本发明用于钢水脱硫的合金)242kg，同时打开钢包底吹，流量设置为150NL/min，观察液面微微涌动。循环1min后取样(标为2#样)，并加入第二批脱硫剂(本发明用于钢水脱硫的合金)202kg，循环5min后取样(标为3#样)，同时关闭底吹。随后测温1597℃、定氧7.1ppm，加入56kg铝粒，循环2min后，加入锰铁702kg，废钢502kg，加入锰铁最后一批料后至破空时间9min，破空后取结束样(标为4#样)。RH过程S含量变化与脱S率/见下表。
实施例三
转炉终点温度1691℃，终点[O]含量701ppm，终点S的质量百分比0.0102％。出钢62s加入752kg小粒白灰，99s加入498kg铝铁。出钢完毕吊至RH处理，RH真空处理3min取样(标为1#样)、测温1625℃、定氧146ppm。RH真空度处理4min加入脱硫剂(本发明用于钢水脱硫的合金)233kg，同时打开钢包底吹，流量设置为150NL/min，观察液面微微涌动。循环1min后取样(标为2#样)，并加入第二批脱硫剂(本发明用于钢水脱硫的合金)199kg，循环5min后取样(标为3#样)，同时关闭底吹。随后测温1593℃、定氧7.6ppm，加入51kg铝粒，循环2min后，加入锰铁705kg，加入锰铁最后一批料后至破空时间8min，破空后取结束样(标为4#样)。RH过程S含量变化与脱S率/见下表。
试验后，RH浸渍管受侵蚀情况很轻，试验前后浸渍管照片如附图1和2所示。
由于本发明使用的脱硫合金本身没有脱硫能力，需要与钢水反应后才具备脱硫能力，因此需要控制钢水条件在合适的范围内，例如需控制[O]含量，使[O]含量足以使[Ca]变成CaO，但是[O]含量又不能过高，否则可能无法被Al脱完全而使脱硫动力学变差；
本发明的脱硫合金在RH真空度处理早期加入是因为此时的高温有利于脱硫，而脱硫合金分两次加入是因为合金中的Ca如果不能马上和[O]反应的话在高温下易蒸发，一次加入过多使得Ca的利用率低。
本发明根据实施例所示，工业试验脱硫率在25.5％～40％之间，因此脱硫率高。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本材料的技术实施方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种利用用于钢水脱硫的合金进行RH精炼的方法，所述用于钢水脱硫的合金其成分质量百分比为Al：40～50％，Ca：10～30％，Si：≤1.0％，S≤0.045％，P≤0.045％，C≤0.1％，余量为Fe，其特征在于：包括如下步骤：
(1)控制转炉终点温度在1680～1690℃，出钢量达1/5前，加入2～3kg/t小粒白灰，粒度10～40mm；测量转炉终点[O]含量，根据转炉终点[O]含量，在出钢量达2/5前加入铝铁用于脱氧，钢水目标[O]含量为200ppm；
(2)RH进站顶升完毕后，进行抽真空操作，真空度达到27kPa后，加入用于钢水脱硫的合金，加入量为1.0～2.0kg/t，同时打开钢包底吹；
(3)加入用于钢水脱硫的合金后循环2min，关闭底吹，测温定氧；根据不同钢种对温度的需求，如果温度低则吹氧升温，按照10Nm3升高1℃计算，加入铝粒调铝，控制钢液中Alt含量的质量百分比为0.03～0.05％；
(4)调铝后加最后一批料至破空处理时间8min～15min。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述用于钢水脱硫的合金加入方法是分两次加入，两次加入间隔为1min。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述底吹流量控制为100～200NL/min，控制液面不得出现明显气泡。
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